Bachelor's Thesis

Fabrication of Nanostructures Using Focused Ion Beam

Final Thesis 811.09 kB

Author of thesis: Ing. Radko Bartoš

Acad. year: 2010/2011

Supervisor: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Reviewer: Ing. Ondřej Tomanec

Abstract:

This bachelor´s thesis deals with the ion-beam milling. Focused ion beam instrument is presented, as well as possibilities of initial setup conditions, which finally result in different nanostuctures´ shapes. In the thesis the methodology of fabrication and analysis of the nanostructures is described. Ideal ion beam setup conditions were deduced so that the nanostructures are of requested shape.

Keywords:

FIB, ions, nanostructures, sputtering

Date of defence

21.06.2011

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Radko Bartoš se snažil ke své práci přistupovat svědomitě v rámci možností, které mu omezený přístup k zařízení FIB dovolil. Dle zadání nastudoval a v práci popsal děje, ke kterým dochází při interakci iontového svazku se vzorkem. Vytvořené struktury na křemíkovém substrátu změřil pomocí AFM a poměrně velké množství dat vyhodnotil. V souladu se zadáním se také naučil pracovat se simulačním programem SRIM. Práce s literaturou mu obecně činila potíže (samostané vyhledávání relevantních zdrojů, rozsáhlejší rešerše atd.), jako pouze uspokojivé hodnotím také schopnosti interpretovat naměřená data. Přes tyto výhrady konstatuji, že výsledná bakalářská práce dle mého názoru důstojně prezentuje dosažené výsledky a navrhuji celkové hodnocení C.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací D
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Ondřej Tomanec

V bakalářské práci se autor zabývá vlivem několika parametrů odprašování fokusovaným iontovým svazkem na výslednou kvalitu požadovaných struktur. Zadání práce je splněno, ale ne zcela, protože vyjma nastudování doporučené literatury postrádám rešerši a využití již publikovaných závěrů.
Přínos a originalitu práce lze hodnotit jako dobrou, musíme však odhlédnout od zanedbání rešerše.
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závery je dobrá, místy však schází uvážení opomenutých parametrů. Na jednom místě (str. 22, odst. 2) považuji formulaci závěru za nepodloženou úvahou nebo porovnáním. Na jiném místě (str. 24, odst. 1) považuji závěr neodpovídající uvedeným profilům (zejména směr ven).
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii považuji za výbornou, stejně jako logické usporádání práce a formální náležitosti.
Grafická a gramatická úroveň je dobrá, malé množství chyb jsou většinou překlepy, např. v obr. 6 na str. 17 má vertikální osa jednotku um(mikrometr) namísto nm. Horší je užívání nesprávných výrazů, jako např.: kvadrát namísto kvadrant, počáteční podmínky místo parametry, u AFM profil místo topografie, zejména však VUT Brno místo VUT v Brně a užití obchodní značky DualBeam pro označení konfigurace protínajícího se elektronového a iontového svazku.
Stylistickou úroveň nepovažuji za dobrou, protože autor zejména v kapitolách 2 a 3 neklade patřičnou péči na výklad pro čtenáře, pro kterého je problematika nová. Doporučuji toto zlepšit v dalších pracech, aby se neorientoval pouze čtenář se zkušenostmi v dané problematice. Jako příklady lze uvést (str. 10, odst. 1) „(Cívky) také umožňují pohyb svazku po vzorku, aniž by byl vzorek exponován.“, pak (str. 14, odst. 3) nastavení obrazu… není zřejmé zda ionty nebo elektrony? Nebo blíže nespecifikované termíny prac. plocha a mimo prac. plochu. Dále při popisu přístroje s el. a iont. svazkem by bylo vhodnější nepopisovat vzhledem ke stolku se vzorkem, se kterým lze pohybovat a naklánět, ale snad popisovat vzájemnou polohu obou svazků. Navíc popis postupu nastavení koincidence el. a iont. svazků a popis uspořádání struktur na vzorku nepovažuji za nutný a mohl být vynechán.
Postup a adekvátnost metod považuji za vhodné, ale rozsah řešení mohl být rozšířen o dva související parametry obrábění, a to pološířka svazku a velikost překrytí. Zejména vliv překrytí by mohl změnit dosažené závěry.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Proč je doba prodlevy na jednom místě (str. 19) popsána jako čas pro expozici a v závěru (str. 27, odst. 4) jako doba využitelná pro nastavení expozice?
  2. Přestože je na str. 23 (odst. 1) uveden vliv doby prodlevy na nepřesnost nastavení místa expozice, není toto diskutováno v podkapitole Parametr doby prodlevy (od str. 19). Proč?
  3. Jaký je profil iontového svazku a jak to souvisí s parametrem překrytí?
  4. Pokud by k emisi iontů docházelo z bodového zdroje, mohl by být iontový tubus konstruován bez clonek a čoček (str. 9, odst. 5)?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová